Химия. Лобачева Г.К. - 64 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

— 64 —
Âîçìîæíîñòü è âåðîÿòíîñòü õèìè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó
ìîëåêóëàìè ïðè ñòîëêíîâåíèè çàâèñèò îò èõ ñîñòîÿíèÿ â ìîìåíò
ñòîëêíîâåíèÿ. Ìîëåêóëû, îáëàäàþùèå áîëüøèì çàïàñîì ýíåðãèè,
áîëåå ðåàêöèîííîñïîñîáíû. È õèìè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå íàèáî-
ëåå âåðîÿòíî ïðè ñòîëêíîâåíèè, â êîòîðîì ó÷àñòâóþò ìîëåêóëû,
áîëåå áîãàòûå ýíåðãèåé â ýòîò ìîìåíò. ×åì áîëüøå â ãàçå îòíîñè-
òåëüíîå ñîäåðæàíèå òàêèõ ìîëåêóë, òåì áîëüøå è ñêîðîñòü õèìè-
÷åñêîé ðåàêöèè.
Ìîëåêóëû, îáëàäàþùèå ïîâûøåííûì çàïàñîì ýíåðãèè íà-
çûâàþòñÿ àêòèâíûìè, à ðàçíîñòü ìåæäó ìèíèìàëüíî íåîáõîäè-
ìîé äëÿ ýòîãî çàïàñà ýíåðãèåé è ñðåäíåé ýíåðãèåé ìîëåêóëû äàí-
íîãî âèäà â äàííûõ óñëîâèÿõ íàçûâàåòñÿ ýíåðãèåé àêòèâàöèè.
Ñêîðîñòü õèìè÷åñêîé ðåàêöèè ïðèíÿòî âûðàæàòü èçìåíå-
íèåì êîíöåíòðàöèè ðåàãèðóþùèõ âåùåñòâ èëè ïðîäóêòîâ ðåàê-
öèè âî âðåìåíè:
V = ±
cc
tt
21
21
; V = ±
dc
dt
,
ãäå V
ìîëü
/
ë/ñ
ñêîðîñòü (âñåãäà ïîëîæèòåëüíà);
±ñ êîíöåíòðàöèÿ îäíîãî èç âåùåñòâ èëè æå êîí-
öåíòðàöèÿ îäíîãî èç ïðîäóêòîâ ðåàêöèè.
Çàêîí äåéñòâèÿ ìàññ
Òåîðåòè÷åñêèå è ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïîêàçûâàþò,
÷òî äëÿ ðåàêöèé, íàèáîëåå ïðîñòûõ â êèíåòè÷åñêîì îòíîøåíèè,
ñïðàâåäëèâî ñëåäóþùåå ñîîòíîøåíèå, íàçûâàåìîå çàêîíîì äåé-
ñòâèÿ ìàññ: ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå ñêîðîñòü õèìè÷åñêîé
ðåàêöèè ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà êîíöåíòðàöèè ðåàãèðóþùèõ âåùåñòâ
â ñòåïåíè, ðàâíîé êîýôôèöèåíòàì ïåðåä ôîðìóëîé äàííîãî âåùå-
ñòâà â óðàâíåíèè ðåàêöèè:
2NO+H
2
=N
2
O+H
2
O
V = Ê Ñ
NO
2
.
Ñ
H
2
Ê — êîíñòàíòà ñêîðîñòè ðåàêöèè. ×èñëåííî îíà ðàâíà (Ê = V )
â óñëîâèÿõ, êîãäà êîíöåíòðàöèÿ êàæäîãî èç ðåàãèðóþùèõ âå-
ùåñòâ ðàâíà åäèíèöå: Ñ
NO
= C
H
2
= 1.
Âîçìîæíîñòü è âåðîÿòíîñòü õèìè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó
ìîëåêóëàìè ïðè ñòîëêíîâåíèè çàâèñèò îò èõ ñîñòîÿíèÿ â ìîìåíò
ñòîëêíîâåíèÿ. Ìîëåêóëû, îáëàäàþùèå áîëüøèì çàïàñîì ýíåðãèè,
áîëåå ðåàêöèîííîñïîñîáíû. È õèìè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå íàèáî-
ëåå âåðîÿòíî ïðè ñòîëêíîâåíèè, â êîòîðîì ó÷àñòâóþò ìîëåêóëû,
áîëåå áîãàòûå ýíåðãèåé â ýòîò ìîìåíò. ×åì áîëüøå â ãàçå îòíîñè-
òåëüíîå ñîäåðæàíèå òàêèõ ìîëåêóë, òåì áîëüøå è ñêîðîñòü õèìè-
÷åñêîé ðåàêöèè.
     Ìîëåêóëû, îáëàäàþùèå ïîâûøåííûì çàïàñîì ýíåðãèè íà-
çûâàþòñÿ àêòèâíûìè, à ðàçíîñòü ìåæäó ìèíèìàëüíî íåîáõîäè-
ìîé äëÿ ýòîãî çàïàñà ýíåðãèåé è ñðåäíåé ýíåðãèåé ìîëåêóëû äàí-
íîãî âèäà â äàííûõ óñëîâèÿõ íàçûâàåòñÿ ýíåðãèåé àêòèâàöèè.
     Ñêîðîñòü õèìè÷åñêîé ðåàêöèè ïðèíÿòî âûðàæàòü èçìåíå-
íèåì êîíöåíòðàöèè ðåàãèðóþùèõ âåùåñòâ èëè ïðîäóêòîâ ðåàê-
öèè âî âðåìåíè:
                          c2 − c1      dc
                  V=±             ;V=±    ,
                          t2 − t1      dt
ãäå V ìîëü/ë/ñ — ñêîðîñòü (âñåãäà ïîëîæèòåëüíà);
          ±ñ — êîíöåíòðàöèÿ îäíîãî èç âåùåñòâ èëè æå êîí-
                 öåíòðàöèÿ îäíîãî èç ïðîäóêòîâ ðåàêöèè.

                     Çàêîí äåéñòâèÿ ìàññ

     Òåîðåòè÷åñêèå è ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïîêàçûâàþò,
÷òî äëÿ ðåàêöèé, íàèáîëåå ïðîñòûõ â êèíåòè÷åñêîì îòíîøåíèè,
ñïðàâåäëèâî ñëåäóþùåå ñîîòíîøåíèå, íàçûâàåìîå çàêîíîì äåé-
ñòâèÿ ìàññ: ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå ñêîðîñòü õèìè÷åñêîé
ðåàêöèè ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà êîíöåíòðàöèè ðåàãèðóþùèõ âåùåñòâ
â ñòåïåíè, ðàâíîé êîýôôèöèåíòàì ïåðåä ôîðìóëîé äàííîãî âåùå-
ñòâà â óðàâíåíèè ðåàêöèè:
                     2NO + H2 = N2O + H2O

                        V = Ê Ñ 2NO . Ñ H
                                            2

     Ê — êîíñòàíòà ñêîðîñòè ðåàêöèè. ×èñëåííî îíà ðàâíà (Ê = V )
â óñëîâèÿõ, êîãäà êîíöåíòðàöèÿ êàæäîãî èç ðåàãèðóþùèõ âå-
ùåñòâ ðàâíà åäèíèöå: ÑNO = CH2= 1.


                              — 64 —